JP2006265051A - Optical device forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、カメラ・ビデオ用レンズ、画像形成装置用の光学走査用レンズ、プリズム等の光学素子の成形方法に関するものである。 The present invention relates to a molding method of an optical element such as a camera / video lens, an optical scanning lens for an image forming apparatus, and a prism.
研磨工程を必要としないでガラス素材のプレス成形によりレンズを製造する技術は、従来の製造において必要とされた複雑な工程を無くし、簡単に且つ安価にレンズを製造することを可能にした。 The technology for manufacturing a lens by press molding of a glass material without the need for a polishing process eliminates the complicated process required in conventional manufacturing, and makes it possible to manufacture a lens easily and inexpensively.
このようなプレス方法では、一般に成形用の上型部材と下型部材を用い、この型キャビティ内にガラス素材を挿入し、型部材の酸化防止のために雰囲気を非酸化性雰囲気、例えば、窒素雰囲気として成形に適した所定温度、即ち、成形用素材粘度がlogη=8〜12となるまで加熱して、所定圧力でプレス成形を行い、成形用型の成形面の形状を成形用ガラス素材の表面に転写する。この加熱時に、ガラス材料は下型部材からの熱伝導及び上型部材、下型部材及び胴型からの熱放射により加熱される。このとき、成形面の形状とガラス材料の表面形状が近く、成形面とガラス表面との隙間が小さい場合、伝熱が良く、ガラス材料の被成形面の温度は上型部材、下型部材、胴型の温度に近い温度になっている。 In such a pressing method, generally, an upper mold member and a lower mold member for molding are used, a glass material is inserted into the mold cavity, and the atmosphere is changed to a non-oxidizing atmosphere, for example, nitrogen to prevent oxidation of the mold member. The atmosphere is heated to a predetermined temperature suitable for molding, that is, until the molding material viscosity is log η = 8 to 12, press molding is performed at a predetermined pressure, and the shape of the molding surface of the molding die is changed to that of the molding glass material. Transfer to the surface. During this heating, the glass material is heated by heat conduction from the lower mold member and heat radiation from the upper mold member, the lower mold member, and the trunk mold. At this time, when the shape of the molding surface and the surface shape of the glass material are close, and the gap between the molding surface and the glass surface is small, the heat transfer is good, and the temperature of the molding surface of the glass material is the upper mold member, the lower mold member, The temperature is close to that of the body mold.
そして、型と成形済みガラス光学素子をガラス素材の転移温度に十分近い温度まで冷却し、その後、プレス圧力を除去し、成形用型を開いて成形済みガラス光学素子を取り出す。 Then, the mold and the molded glass optical element are cooled to a temperature sufficiently close to the transition temperature of the glass material, and then the pressing pressure is removed, the molding mold is opened, and the molded glass optical element is taken out.
特に、最近では非球面レンズなどの光学素子のみならず、f−θレンズやプリズム等の、軸対称形状でないレンズ等にも、この押圧成形法が採用されている。 In particular, this press molding method has recently been adopted not only for optical elements such as aspherical lenses but also for non-axisymmetric lenses such as f-θ lenses and prisms.
例えば、特許文献1又は特許文献2に記載の成形装置では、両面若しくは片面にトーリック面やアナモフィック面等を有する軸非対称面の光学素子を精度良く成形するために工夫された成形型が提示されている。
For example, in the molding apparatus described in
特許文献3では、分割されていない角穴の胴型と、それに対応して嵌合する矩形の上下型部材というインロー構造を成しており、この方形のキャビティ内にガラス素材を充填、プレスすることで、所要の矩形光学素子を成形する。
In
このように、ガラスを加熱して光学素子を成形する際、ガラス材料は主に上記のように下型部材からの熱伝導及び上型部材、下型部材及び胴型からの熱放射により加熱されるが、特許文献3では、外部よりガラス材料に対してハロゲンランプ等で輻射熱を与え、ガラス素材を所望温度に加熱、軟化できる光学素子の成形方法が提示されている。
Thus, when glass is heated to form an optical element, the glass material is heated mainly by heat conduction from the lower mold member and heat radiation from the upper mold member, the lower mold member, and the trunk mold as described above. However,
しかしながら、この方法では、ガラス材料をハロゲンランプの赤外線が透過してしまう分が損失となり、又、透過した赤外線が成形型を加熱することになり、成形型の温度制御性を低下させてしまうことがあった。 However, in this method, the amount of the infrared rays transmitted through the halogen lamp through the glass material is lost, and the transmitted infrared rays heat the mold, thereby reducing the temperature controllability of the mold. was there.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、通常の成形型からの熱伝達及び成形型と胴型からの熱放射によるガラス材料の加熱に比べ加熱時間が短く、又、ハロゲンランプ等の熱放射に比べて制御性が良いガラス材料加熱を実現する光学素子成形方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the intended process is that the heating time is shorter than the heat transfer from the normal mold and the heating of the glass material by the heat radiation from the mold and the barrel mold. Another object of the present invention is to provide an optical element molding method that realizes heating of a glass material that has better controllability than thermal radiation of a halogen lamp or the like.
上記課題を達成するため、請求項1記載の発明は、成形前ガラス材料であるプリフォームを一対の成形用金型にて加圧成形する光学素子成形方法において、成形キャビティ内に該プリフォームを投入した後、該プリフォームの非光学機能面を形成する面に、この投入時の該プリフォーム温度以上の部材を接触させた後、押圧して光学素子を成形するように構成する。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の光学素子成形方法に関し、該プリフォームの非光学機能面を形成する面に、該プリフォームのガラス転移点温度以上、望ましくは屈伏点温度以上、軟化点温度以下である部材を接触させた後、押圧して光学素子を成形するように構成する。
The invention according to
本発明方法を用いると、通常の成形型からの熱伝達及び成形型と胴型からの熱放射によるガラス材料の加熱に比べ加熱時間が短く、又、ハロゲンランプ等の熱放射に比べて制御性が良いガラス材料加熱が実現される。 When the method of the present invention is used, the heating time is shorter compared to heating of the glass material by heat transfer from a normal mold and heat radiation from the mold and the barrel mold, and controllability compared to heat radiation of a halogen lamp or the like. Good glass material heating is realized.
特に、f−θレンズやプリズム等の、軸対称形状でないレンズ等を押圧成形する際には、ガラス材料であるプリフォームの非光学機能面を形成する面が平面である場合が多く、本発明のプリフォーム加熱方法は、特に効果を発揮する。 In particular, when a non-axisymmetric lens or the like such as an f-θ lens or a prism is press-molded, the surface that forms the non-optical functional surface of the preform that is a glass material is often a flat surface. This preform heating method is particularly effective.
次に、本発明の実施形態による光学素子の成形法と成形装置について図面を参照しながら説明する。 Next, an optical element molding method and molding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明による光学素子の成形装置の一実施形態が示されている。ここで、符号1は上型、2は下型、3は上下一対の成形型のガイド機構と加熱機構を有する胴型である。又、4はガラス材料であるプリフォームであり、成形後の光学素子形状に近似した形状をなしており、非光学機能面を形成する面5は近似平面となっている。本実施形態では、上記プリフォームはリン酸系のガラスであり、転移点温度は380℃、屈伏点温度は407℃、軟化点は440℃である。又、6はガラス材料及び晴景品のハンドリングをするための胴型に設けられた開口部である。上記成形装置にて、プレス成形される光学素子は、矩形形状のレンズである。
FIG. 1 shows an embodiment of an optical element molding apparatus according to the present invention. Here,
そして、7は上記プリフォーム4を加熱する加熱装置であり、上記プリフォーム4を押圧成形する直前まで近似平面部5に接触させてプリフォームを接触加熱している。
又、8は上記プリフォーム加熱装置にてプリフォームを加熱完了後、スライドさせて面5を成形する側面窓型である。
次に、上記構造の光学素子の成形装置を用いて、実施する本発明の光学素子の成形方法について説明する。 Next, an optical element molding method of the present invention to be performed using the optical element molding apparatus having the above structure will be described.
先ず、成形品に近似した形状であるプリフォーム4がハンドリング装置(不図示)に吸着された状態で、胴型の開口部6を通って成形型内空間であるキャビティ内に入ってきて、下型2の上に置かれる。この時、プリフォーム4の温度はガラス転移点温度である380℃以下である。
First, the preform 4 having a shape similar to that of a molded product is adsorbed by a handling device (not shown), enters the cavity that is the inner space of the molding die through the opening 6 of the barrel die, Place on
次に、プリフォーム用の加熱装置7を前記投入時のプリフォーム温度以上、本実施形態では、プリフォーム7の屈伏点以上、軟化点以下である420℃±10℃に保った状態で、胴型開口部6よりプリフォーム側面5へ接触させ加熱する。又、それと同時に胴型3内のヒーター(不図示)により、上型1と下型2とが成形に最適な温度、例えば、ガラスの粘度でlogη=8〜10となる温度、本実施形態では420℃まで加熱される。
Next, the
プリフォーム4の温度と成形用上下型1、2が成形に適した温度、例えば、ガラス粘度でlogη=8〜12の温度、本実施形態では420℃になると、加熱装置7を胴型開口部6より退避させ、側面窓型8をスライドさせて胴型開口部を閉じた後、下型1を下降させ、プリフォームをプレス成形する。
When the temperature of the preform 4 and the molding upper and
このように、プリフォームを下型上に置いた後、プリフォームを加熱装置で加熱してから成形することにより、図4に示すように、短い時間でプリフォームを成形温度まで加熱することができ、最終成形品まで成形することができる。 In this way, after the preform is placed on the lower mold, the preform is heated with a heating device and then molded, so that the preform can be heated to the molding temperature in a short time as shown in FIG. It is possible to mold to the final molded product.
1 上型
2 下型
3 胴型
4 ガラス材料であるプリフォーム
5 成形後に非光学機能面を形成するプリフォーム近似平面
6 胴型3に設けられた開口部
7 プリフォーム4を加熱する加熱装置
8 側面窓型
DESCRIPTION OF
Claims (2)
成形キャビティ内に該プリフォームを投入した後、該プリフォームの非光学機能面を形成する面に、この投入時の該プリフォーム温度以上の部材を接触させた後、押圧して光学素子を成形することを特徴とする光学素子成形方法。 In an optical element molding method in which a preform which is a glass material before molding is pressure-molded with a pair of molding dies,
After the preform is put into the molding cavity, a member having a temperature higher than the preform temperature at the time of charging is brought into contact with the surface forming the non-optical functional surface of the preform, and then pressed to mold the optical element. An optical element molding method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005087355A JP2006265051A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Optical device forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005087355A JP2006265051A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Optical device forming method |
Publications (1)
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ID=37201397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005087355A Withdrawn JP2006265051A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Optical device forming method |
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Country | Link |
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2005
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